立柱式陶瓷环定位用销的制作方法
【专利摘要】立柱式陶瓷环定位用销，主要解决陶瓷环因没有固定，容易出现偏移而导致晶圆也出现偏移的问题。本发明是通过在圆周上均匀分布的三个或多个定位销，来实现对陶瓷环的定位。具体结构：陶瓷环镶嵌在铝制加热盘的外缘，它与加热盘的接触面是平面。在加热盘凸台面上，加工三个或多个销孔，按圆周均匀分布。陶瓷定位销为圆柱结构，直接镶嵌到加热盘上的销孔内。其底面与加热盘上销孔的底面配合，其上表面高出加热盘凸台表面一定距离。与之对应的在陶瓷环的背面位置，有相应的凹槽，其与销相配合，在圆周上也是均匀分布。本发明可以在原有纯铝制加热盘的基础上进行改进，在能实现原有加热盘对晶圆的承载、加热功能外，还可以避免打火现象的发生，也可以避免陶瓷环的偏移并能重复利用，可广泛用于半导体镀膜设备之中。
【专利说明】立柱式陶瓷环定位用销
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体镀膜设备用的立柱式陶瓷环定位用销，属于半导体薄膜沉积应用及制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的半导体镀膜设备，尤其是12英寸半导体镀膜设备中，因铝制加热盘具有热效率高、成本低等优势，故铝制加热盘在当前的半导体镀膜设备中仍担当主角。单一的铝制加热盘虽然可以满足晶圆承载及加热的需求，但由于设备上各部分之间存在大小不同的电压差，容易出现打火(Arcing)现象，会在晶圆上产生不同大小、不同形状的彩虹膜，导致整个工艺结果失败。因打火时也会在铝加热盘上相应位置留有打火痕迹，重则加热盘报废，轻则需要将设备降温、开腔，清洗加热盘表面后才能再次投入使用，从而影响设备的总产能。为解决铝制加热盘容易出现打火而影响设备产能及增加使用成本的问题，我们在现有的铝制加热盘外缘镶嵌一陶瓷环，来改善工艺过程中铝制加热盘、晶圆及喷淋板相互之间不同程度的打火现象。其具体结构是:在铝制加热盘中心设有一个凸台，凸台上镶嵌有一内侧具有带凹台阶的陶瓷环，共同组成新型的铝制晶圆加热盘。加热盘上的凸台直径及陶瓷环凹台阶直径，随晶圆直径而变。在抽真空或是工艺过程中，因为陶瓷环没有任何固定，会出现偏移现象。工艺过程中，晶圆是放置在陶瓷环上的，会随着陶瓷环的偏移而偏移，从而导致整个工艺结果失败。
【发明内容】
[0003]本发明以解决上述现有技术问题为目的，主要解决陶瓷环因没有固定，容易出现偏移而导致晶圆也出现偏移的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:立柱式陶瓷环定位用销，是通过在圆周上均匀分布的三个或多个定位销，来实现对陶瓷环的定位。具体结构:陶瓷环镶嵌在铝制加热盘的外缘，它与加热盘的接触面是平面。在加热盘凸台面上，加工三个或多个销孔，按圆周均匀分布。陶瓷定位销为圆柱结构，直接镶嵌到加热盘上的销孔内。其底面与加热盘上销孔的底面配合，其上表面高出加热盘凸台表面一定距离。与之对应的在陶瓷环的背面位置，有相应的凹槽，其与销相配合，在圆周上也是均匀分布。
[0005]根据实际需要，加热盘上的销孔内可以镶嵌一带中心带孔的陶瓷圆柱座，陶瓷圆柱座的上表面与加热盘凸台表面平齐。使用时，陶瓷定位销放置在陶瓷圆柱座的中心孔内，不与铝制加热盘直接接触。这样可以更好的避免因加热盘与陶瓷环之间存在电位差而导致的打火现象出现。
[0006]在安装时，加热盘凸台与陶瓷环二者呈同心状态安装，且之间不会有接触。同时，保证陶瓷环上的定位销安装孔与加热盘上的定位销位置对准，没有错位现象。在高温状态，铝与陶瓷的热膨胀系数存在差异，故陶瓷柱的上表面距离陶瓷环凹槽的上表面有一定的间隙，避免在高温状态下二者出现挤压现象。保证陶瓷环在工作时，始终以水平状态位于加热盘上，无任何歪斜或是其它不稳定的因素存在。
[0007]陶瓷环的外径比铝制加热盘的外径大，在加热到400度时，仍能全面覆盖住铝制加热盘，可以避免铝制加热盘的边缘外露，防止产生薄膜铝，以保护铝制加热盘。无论在常温状态还是高温状态，晶圆外缘下方始终是陶瓷，没有裸露的铝盘，从而避免了打火(Arcing)出现。同时，在圆周上均匀分布的陶瓷圆柱定位销，很好的保证了陶瓷环在圆周方向上的定位，不会有任何偏移现象出现。
[0008]本发明的特点及有益效果
[0009]本发明可以在原有纯铝制加热盘的基础上进行改进，采用简单可靠的镶嵌式结构，使得陶瓷环及加热盘的加工、安装均很方便，整个过程操作简单、快捷。并在实现其基本功能需求的前提下，即:在能完全实现原有加热盘对晶圆的承载、加热功能外，还可以避免因铝盘裸露而导致的打火现象的出现，也可以避免陶瓷环在工艺过程中的偏移，从而很好的保证了工艺结果的有效性、准确性，确保设备的正常产能。同时，该晶圆加热盘的陶瓷环及铝制加热盘均能重复利用，大大节省了成本，并达到优于单纯铝制加热盘工艺效果的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图，也是本发明的实施例1。
[0011]图2是图1中C-C的剖面示意图。
[0012]图3是图2中A部的局部放大示意图。
[0013]图4是本发明的实施例2的结构示意图。
[0014]图5是图4中D-D的剖面示意图。
[0015]图6是图5中B部的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]参照图1-图3，立柱式陶瓷环定位用销，该定位用销是将陶瓷环I镶嵌在铝制加热盘4的外缘，其底部安装面15与加热盘的接触面12是平面。在加热盘凸台面9上，加工三个或多个销孔13，按圆周均匀分布。陶瓷定位销8为圆柱结构，直接镶嵌到加热盘上的销孔13内。其底面14与加热盘上销孔的底面配合，其上表面7高出加热盘凸台表面9 一定距离。定位销8的内侧面6与陶瓷环的凹槽面5之间存在一定的间隙，避免高温时出现干涉。在陶瓷环I的背面位置，有与之对应的凹槽5，其与陶瓷定位销8相配合，在圆周上也是均匀分布。在安装时，加热盘凸台3与陶瓷环I 二者呈同心状态安装，陶瓷环内径2大于加热盘凸台3直径，之间不会有接触。同时，保证陶瓷环I上的定位销安装孔与加热盘上的陶瓷定位销8位置对准，没有错位现象。安装后，陶瓷定位销8有一部分嵌入到陶瓷环凹槽5内，从而起到防止陶瓷环I在圆周或是径向方向上有偏移的作用。
[0018]在高温状态，铝与陶瓷的热膨胀系数存在差异，故陶瓷定位销8的上表面7距离陶瓷环凹槽5的上表面10有一定的间隙，以避免在高温状态下二者出现挤压现象。保证陶瓷环I在工作时，始终以水平状态位于加热盘上，无任何歪斜或是其它不稳定的因素存在。陶瓷环I的外径11比铝制加热盘4的外径15大，在高温状态或是常温下，均能全面覆盖住铝制加热盘4，可以避免铝制加热盘4的边缘外露，防止产生薄膜铝，以保护铝制加热盘
4。无论在常温还是高温状态，晶圆外缘下方始终是陶瓷，没有裸露的铝盘，从而避免了打火(Arcing)出现。同时，在圆周上均匀分布的陶瓷定位销8，很好的保证了陶瓷环I在圆周方向或径向方向上的定位，不会有任何偏移现象出现，从而很好的保证了工艺过程的稳定性。
[0019]实施例2
[0020]参照图4一图6，立柱式陶瓷环定位用销，根据实际情况，也可以在加热盘上的销孔13内可以镶嵌一带中心孔19的陶瓷圆柱座18。陶瓷圆柱座18的下底面16与加热盘4的销孔13底面接触。陶瓷圆柱座18的上表面20与加热盘凸台表面9平齐。使用时，陶瓷定位销8放置在陶瓷圆柱座18的中心孔19内，不与铝制加热盘4直接接触。
[0021]这时，陶瓷环I镶也是嵌在铝制加热盘4的外缘，它与加热盘的接触面12也是平面。在加热盘凸台面9上，加工三个或多个销孔13，按圆周均匀分布。然后在销孔13内镶嵌带中心孔19的陶瓷圆柱座18。陶瓷圆柱座18的底部有一贯穿的通孔17，主要是为了排解存在于陶瓷圆柱座和加热盘销孔缝隙之间的气流，避免高温时二者之间有气压存在。陶瓷定位销8为圆柱结构，镶嵌到陶瓷圆柱座18的中心孔19内。其底面14与陶瓷圆柱座18的底面配合，其上表面7高出加热盘凸台表面9 一定距离。定位销8的内侧面6与陶瓷环的凹槽面5之间存在一定的间隙。避免高温时出现干涉。在陶瓷环I的背面位置，有与之对应的凹槽5，其与陶瓷定位销8相配合，在圆周上也是均匀分布。在安装时，加热盘凸台3与陶瓷环I 二者呈同心状态安装，陶瓷环内径2大于加热盘凸台3直径，之间不会有接触。同时，保证陶瓷环I上的定位销安装孔与加热盘上的陶瓷定位销8位置对准，没有错位现象。安装后，陶瓷定位销8有一部分嵌入到陶瓷环凹槽5内，从而起到防止陶瓷环I在圆周或是径向方向上有偏移的作用。
[0022]在高温状态，铝与陶瓷的热膨胀系数存在差异，故陶瓷定位销8的上表面7距离陶瓷环凹槽5的上表面10有一定的间隙，以避免在高温状态下二者出现挤压现象。保证陶瓷环I在工作时，始终以水平状态位于加热盘上，无任何歪斜或是其它不稳定的因素存在。陶瓷环I的外径11比铝制加热盘4的外径15大，在高温状态或是常温下，均能全面覆盖住铝制加热盘4，可以避免铝制加热盘4的边缘外露，防止产生薄膜铝，以保护铝制加热盘
4。无论在常温还是高温状态，晶圆外缘下方始终是陶瓷，没有裸露的铝盘，从而避免了打火(Arcing)出现。同时，在圆周上均匀分布的陶瓷定位销8，很好的保证了陶瓷环I在圆周方向或径向方向上的定位，不会有任何偏移现象出现。该结构可以更好的避免因加热盘与陶瓷环之间存在电位差而导致的打火现象出现，也可以同样实现实施例1中所有的功能。
【权利要求】
1.一种立柱式陶瓷环定位用销，其特征在于:它是通过在圆周上均匀分布的三个或多个定位销，来实现对陶瓷环的定位。
2.如权利要求1所述的立柱式陶瓷环定位用销，其特征在于:陶瓷环镶嵌在铝制加热盘的外缘，它与加热盘的接触面是平面，在加热盘凸台面上，加工三个或多个销孔，按圆周均匀分布，陶瓷定位销为圆柱结构，直接镶嵌到加热盘上的销孔内，其底面与加热盘上销孔的底面配合，其上表面高出加热盘凸台表面一定距离，与之对应的在陶瓷环的背面位置，有相应的凹槽，其与销相配合，在圆周上也是均匀分布。
3.如权利要求1所述的立柱式陶瓷环定位用销，其特征在于:上述加热盘上的销孔内镶嵌一带中心孔的陶瓷圆柱座，陶瓷圆柱座的上表面与加热盘凸台表面平齐，加热盘凸台与陶瓷环二者同心，且之间不会有接触。
【文档编号】H01L21/67GK103996643SQ201410240290
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】吴凤丽, 廉杰, 国建花, 朱超群 申请人:沈阳拓荆科技有限公司